如图所示,一定质量的气体放在体积为V0的容器中,室温为T0=300K,有一光滑导热活塞 C(不占体积)将容器分成A、B两室,B室的体积是A室的两倍,A室容器上连接有一U形管(U形管内气体的体积忽略不计),两边水银柱高度差为76cm,右室容器中连接有一阀门K,可与大气相通。(外界大气压等于76cm汞柱)求:
(1)将阀门K打开后,A室的体积变成多少?
(2)打开阀门K后将容器内的气体从300 K加热到540 K,U形管内两边水银面的高度差为多少?
如图所示,某小型水电站发电机的输出功率为10kW,输出电压为400V,向距离较远的用户供电,为了减少电能损失,使用2kv高压输电,最后用户得到220V、9.5kW的电力,求:
(1)水电站升压变压器原、副线圈匝数比
(2)输电线路导线电阻R。
(3)用户降压变压器原、副线圈匝数比。
已知一列沿x轴正向传播的简谐横波t=0时刻波形图如图所示,且波刚好传到A点,振幅为5m。再经过1.1s时,x=1m处的P质点第3次出现波峰,求:
(1)波速v=?
(2)从t=0至t=1.2s,质点P运动的路程L是多少?t=1.2s时,质点P的位移y是多少?
(3)由图示时刻起,x=6m处的Q点再经过多长时间第一次出现波峰?
三块相同的金属平板A、B、D自上而下水平放置,间距分别为h和d,如图所示.A、B两板中心开孔,在A板的开孔上搁有一金属容器P,与A板接触良好,其内盛有导电液体.A板通过闭合的电键K与电动势为E0的电池正极相连,B板与电池负极相连并接地.容器P内液体在底部小孔O处形成质量为m,带电量为q的液滴后自由下落,穿过B板的开孔O′落到D板上,其电荷被D板吸附,液体随即蒸发.接着容器底部又形成相同的液滴自由下落,如此继续.设整个装置放在真空中.
(1)第一个液滴到达D板时的速度为多少?
(2)D板最终可达到多高的电势?
(3)设液滴的电量是A板所带电量的a倍(a=0.02),A板与B板构成的电容器的电容为C0=5×10-12F,E0=1000V,m=0.02g,h=d=5cm.试计算D板最终的电势值.(g=10m/s2)
(4)如果电键K不是始终闭合,而只是在第一个液滴形成前闭合一下,随即打开,其他条件与(3)相同.在这种情况下,D板最终可达到的电势值为多少?说明理由.
如图所示,在空间中取直角坐标系Oxy,在第一象限内平行于y轴的虚线MN与y轴距离为d,从y轴到MN之间的区域充满一个沿y轴正方向的匀强电场,场强大小为E。初速度可以忽略的电子经过另一个电势差为U的电场加速后,从y轴上的A点以平行于x轴的方向射入第一象限区域,A点坐标为(0,h)。已知电子的电量为e,质量为m,加速电场的电势差,电子的重力忽略不计,求:
(1)电子从A点进入电场到离开该电场区域所经历的时间t和离开电场区域时的速度v;
(2)电子经过x轴时离坐标原点O的距离l。
如图所示电路中,电源电动势E=10V,内电阻r=1Ω,滑动变阻器R1调为3Ω后,电键S断开和接通时,A、B间电路消耗的电功率都是4W。求:
(1)通过电阻R1的电流先后各多大?
(2)为使A、B间电路消耗的电功率在电键S接通时达到最大,R1的阻值应调为多大?这时A、B间的电功率是多大?